Деформируемость металлов при их обработке

Деформируемость металлов при их обработке [c.131]

Как видим, задача оценки деформируемости металлов при их обработке обладает целым рядом особенностей, и нет оснований для оптимистичных прогнозов относительно развития методов ее решения аппаратом механики разрушения. [c.135]

Автор ряд лет изучает разрушение металлов при их обработке давлением. Лаборатория проблем деформации металлов Уральского научно-исследовательского института черных металлов накопила теоретический и экспериментальный материал по деформируемости. Представляется, что в настоящее время на основе этих данных есть возможность с такой же точностью, как вычисляются специалистами усилие или работа деформирования, а также формоизменение металла, предвидеть его разрушение. Упомянутые обстоятельства побудили автора написать предлагаемую читателям монографию. [c.7]

Производство прессованием профилей сложной формы и сечений часто оказывается более экономичным процессом, чем штамповка их с последующей механиче ской обработкой. Это объясняется тем, что прессованием можно получить изделия требуемых размеров с малыми допусками и тем самым сократить до минимума последующую холодную обработку заготовки. Кроме этого, высокая пластичность деформируемых металлов при прессовании благодаря всестороннему сжатию позволяет использовать этот процесс как основной способ производства изделий из цветных металлов и сплавов-труб, прутков и профилей, отличающихся очень большим сортаментом и малыми сериями. В последнее время в [c.565]

Наложение ультразвука в процессе кристаллизации сплава в изложнице способствует росту числа зародышей кристаллизации и измельчению кристаллитов слитка, уменьшает степень дендритной ликвации и в ряде случаев повышает деформируемость металла. В частности, применение ультразвука при обработке сталей У9 и У10 позволяет уменьшить размеры зерна до № 5—7, в результате чего предел прочности их возрастает на 75% при одновременном повышении характеристик пластичности на 30—60%. Большой эффект дает ультразвук на сплавах железа с хромом, кремнием и алюминием, особенно склонными к росту зерна. Обработка ультразвуком устраняет столбчатую структуру слитка, что также сопровождается увеличением предела прочности более чем в 1,5 раза, а относительного сужения и удлинения — в 4—13 раз. При этом понижается критический интервал хрупкости. Однако применение ультразвука в большой металлургии затруднено, так как требует больших мощностей (до 1,5— 2,5 кВт/кг). [c.503]

Такой вид штамповки наиболее легко осуш,ествлять при малых скоростях деформирования, соответствующих обработке на гидравлических, кривошипных и фрикционных прессах, а также на горизонтально-ковочных машинах. Следовательно, применение более совершенных (в отношении напряжённого состояния деформируемого металла) методов штамповки требует перехода от обработки малопластичных материалов на молотах к обработке их на прессах и ковочных машинах. [c.279]

Чем выше горячая пластичность, тем выше технологичность стали. Но важное значение имеют не только сами по себе показатели пластичности, а и характер их изменения с температурой, определяющий интервал температур горячей механической обработки. Для успешной ковки или прокатки аустенитной стали важно иметь широкий интервал температур, при которых еще сохраняется высокая пластичность стали. Для жаропрочной дисковой стали он не превышал всего 150° С (950—1100° С). После ЭШП этот интервал удалось расширить вдвое, т. е. до 300° С (800—1100° С). На рис. 179 показаны поковки дисков из теплоустойчивой стали. Первую из них, пораженную трещинами, ковали из металла обычного производства, вторую — без трещин — из электро-шлакового металла. Улучшение деформируемости металла — важная особенность ЭШП. Благодаря ЭШП представилось, например, возможным получать крупные диски газовых турбин (весом около 1 т) непосредственно из слитков прямой осадкой их. ЭШП позволил увеличить допустимую степень деформации аусте-нитных сталей за один удар молота или ход пресса. Так, для [c.417]

По химическому составу многие литейные сплавы магния близки к деформируемым (см. табл. 13.5). Преимуществом литейных сплавов перед деформируемыми является значительная экономия металла при производстве деталей, поскольку высокая точность размеров и хорошая чистота поверхности отливок почти исключают их обработку резанием. Однако из-за грубозернистой литой структуры они имеют более низкие механические свойства, особенно пластичность. Улучшение механических свойств литейных сплавов достигается различными способами перегревом, модифицированием, гомогенизацией отливок, а также применением особо чистых шихтовых материалов при приготовлении сплавов. Перегрев дает [c.380]

Заготовки из сталей и сплавов первой группы после подготовки поверхности и разупрочняющей термической обработки (РТО) по известным режимам имеют высокую технологическую деформируемость. Холодная объемная штамповка заготовок из сталей и сплавов второй группы затруднена из-за пониженной технологической деформируемости, особенно из-за пониженных пластичности и деформируемости сложных сплавов цветных металлов и высокого сопротивления деформации легированных сталей. Кроме того, при холодной объемной штамповке деталей ответственного назначения значительно повышается актуальность прогнозирования возможности внутреннего макроразрушения и уровня повреждаемости (по терминологии В. Л. Колмогорова) металла на суб-микроскопическом и микроскопическом уровнях. Поскольку проблемы деформируемости и разрушения неотделимы, то при их реализации должны комплексно решаться задачи как улучшения технологических свойств заготовок, так и повышения качества штампованных заготовок. [c.155]

С (кривые I) и 0,42% С (кривые 2). Температурный режим обработки давлением в каждом отдельном случае следует выбирать в зависимости от обрабатываемого сплава, поскольку различные сплавы могут иметь свои специфические особенности. Так, для приведенных на рис. 5 сталей характерной особенностью является понижение их пластичности при температуре 250—300 °С. Такое явление называют синеломкостью. Синело -кость объясняется тем, что в деформируемой стали при этой температуре происходит смещение атомов азота, растворенных в железе, их выделение из решетки основного металла и взаимодействие с дислокациями. [c.30]

Легкой подвижностью электронов объясняются свойства, типичные для металлов высокая электропроводность, хорошая теплопроводность, пластичность, блеск. Очень важной характерной чертой типичных металлов является их легкая механическая деформируемость, позволяющая путем холодной или горячей обработки придавать металлу ту или иную форму. Происходит это потому, что при металлической связи вследствие свободного перераспределения электронов сохраняется сцепление между слоями. [c.9]

Химический состав некоторых деформируемых марок цветных металлов и сплавов приведен в табл. 108. Вес слитков (квадратной и восьмигранной формы) при их выплавке применяется от 50 до 1000 кг, а в отдельных случаях до 2500—3000 кг. При ковке цветных металлов и сплавов учитываются следующие особенности технологии их обработки. [c.376]

Осадка. Она характеризуется несовпадением направления внешней силы Р с направлением деформации 6 (рис. 3.3, а). Ее применяют для увеличения диаметров коротких валиков, пальцев и т. п. или для уменьшения размера отверстий втулок за счет уменьшения их высоты. Перед осадкой в имеющиеся во втулке отверстия, канавки или прорези помещают соответствующие вставки, чтобы предотвратить их деформацию. Оправки, ограничивающие деформацию втулки по отверстию, принимают на 0,2 мм меньше его диаметра, а оправки, ограничивающие раздачу втулки по наружному диаметру, — на 0,2 мм больше последнего с учетом припуска на механическую обработку. Втулки 2 осаживают прессом усилием Рдо исчезновения зазора с между оправками 7 и 5. При этом деформируемый металл заполняет боковой зазор между оправками и втулкой. Окончательно отверстие обрабатывают развертками или на станке. При восстановлении осадкой сильно нагруженных втулок (например, втулки верхней головки шатуна) допускается [c.62]

Метод порошковой металлургии позволяет получить значительную экономию металла. Прямозубые конические колеса дифференциала автомобиля изготовляют на автоматической линии в три последовательных перехода точное взвешивание порошка и изостатическое формование в эластичной или деформируемой оболочке, спекание при температуре 1315 °С и окончательная горячая штамповка на горизонтальном эксцентриковом прессе за один ход. Производительность пресса 360 — 450 шт/ч. Прямозубые конические колеса, обработанные этим методом, не требуют дополнительной механической обработки их точность соответствует точности колес, нарезанных методом кругового протягивания. Отход металла в стружку составляет около 5%. [c.356]

Существенные преимущества обработки металлов давлением по сравнению с обработкой резанием - возможность значительного уменьшения отхода металла, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократного приложения деформирующей силы можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойствами (прочностью, жесткостью, высокой износостойкостью и т.д.) при наименьшей их массе. Эти и другие преимущества обработки металлов давлением (см. ниже) способствуют неуклонному росту ее удельного веса в металлообработке. Совершенствование технологических процессов обработки металлов давлением, а также применяемого оборудования позволяет расширять номенклатуру деталей, изготовляемых обработкой давлением, увеличивать диапазон деталей по массе и размерам, а также повышать точность размеров полуфабрикатов, получаемых обработкой металлов давлением. [c.60]

Алюминиевые сплавы представлены двумя группами деформируемыми и литейными. Для изготовления различного рода конструкций используют сплавы первой группы. В свою очередь их подразделяют на неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой. Упрочнение первых проводят нагар-товкой (деформированием в холодном состоянии). Упрочнение термической обработкой — это двойной процесс закалки сплава и последующего старения. Для закалки металл нагревают до определенных температур, при которых все компоненты сплава переходят в твердый раствор. Затем путем быстрого охлаждения осуществляют закалку. Компоненты, пересыщающие твердый раствор, не успевают выделиться и фиксируются в нем. Но сплав стремится перейти от такого неравновесного состояния в состояние равновесия, и компоненты, пересыщающие раствор, с течением времени начинают выделяться из него в виде химических соединений. При этом имеет место искажение кристаллической решетки, повышение твердости и прочности сплава. Такой процесс носит название естественного старения. Он может протекать на протяжении нескольких дней, а иногда и месяцев. Подогрев сплава до температур, повышающих подвижность атомов, дает возможность свести старение к нескольким часам. [c.104]

Замечая, что при приближенных решениях ряда практических задач влияние скорости деформации на интенсивность напряжений не столь велика, чтобы им нельзя было пренебречь, А. А. Ильюшин полагает, что рассмотренный им случай пластической деформации двух геометрически подобных тел может служить доказательством реальной возможности моделирования технологических процессов не только холодной, но и горячей обработки металлов. Что касается скоростей деформации в случае геометрического подобия двух деформируемых тел до и после их формоизменения, то при условии подобия температурных режимов — скорости деформации (как это было отмечено А. А. Ильюшиным) будут различны. Действительно, для того чтобы процессы были геометрически подобными, рабочий ход инструмента для тела больших размеров (натуры) должен бы быть больше рабочего хода меньшего тела (модели) в отношении М линейных размеров этих тел, а в рассматриваемом А. А. Ильюшиным случае скорость хода инструмента в натуре должна быть меньше скорости хода инструмента для модели также в М раз. Следовательно, процесс деформации тела больших размеров (натуры) должен длиться в раз дольше, чем процесс деформации малого тела (модели). При равных значениях степени деформации (что очевидно в силу геометрического подобия процессов формоизменения) в любой паре [c.422]

Методами порошковой металлургии удобно производить магниты из трудно деформируемых сплавов, таких, например, как железоалюминиевые и железокобальтовые. В этом случае их обрабатывают в гетерогенном состоянии (смесь порошков), а затем гомогенизируют при температуре конечной термической обработки. Особые преимущества дает метод прокатки порошков, обеспечивающий возможность получения ленты толщиной до 30 мм с высоким выходом годного (до 95% против 40% для такой же ленты из плавленого металла). [c.429]

На основании законов механики устанавливают количественные соотношения между силами и напряжениями, а также вытекающие из этих соотношений напряжённые состояния деформируемых металлов, определяющие наибольшую пластичность их при деформации и свойства после обработки. На основании учения о механизме деформации [9] определяют главные факторы пластической деформации, изменяя которые можно влиять на механизм деформации, а следовательно, и на нластич- [c.277]

Оценка хрупкого состояния при испытании на осадку производится по появлению первой тjJeщины на деформируемом металле. Однако необходимо учитывать, что испытание свободной осадкой по сравнению с обработкой в фигурных бойках или штампах сопровождается менее благоприятным объёмным напряжённым состоянием. Поэтому осадка является жёстким испытанием на пластичность и выявляет условия деформации, при которых стали и сплавы в случае обработки их при более благоприятных напряжённых состояниях, име- [c.289]

Процесс пластического деформирования металла при обработке давлением может быть представлен фафической зависимостью действующих давлений от соответствующих пластических деформаций (рис. 3.3). При холодной деформации растет величина необходимых для этого напряжений и уравновешивающих их в каждый момент времени внешних сил, прикладываемых к деформируемому телу (кривая 3 на рис. 3.3). Эта зависимость офаничена не только по оси абсцисс величиной пластической деформации, которой можно достичь без разрушения (предельной деформации), но часто и по оси ординат величиной максимально допустимых давлений на инструмент. Характер зависимости давления - деформации и их предельные значения зависят от свойств металла и условий деформирования. [c.63]

Второй особенностью обработки давлением тугоплавких металлов и сплавов является необходимость в защите их от окисления в процессе нагрева, обработки давлением и охлаждения, так как высокая скорость окисления и высокая растворимость газов при нагреве, начинающаяся с 300—500° С, приводят к окислению и охрупчиванию поверхностных слоев деформируемых заготовок. Это вызывает ионпжение пластичности металлов при обработке их давле- [c.216]

Форму и размеры микроскопических инородных неметаллических включений в металле часто можно изменять путем соответствующей термической обработки параллельная ориентировка их в структуре металлов может быть достигнута прокаткой или волочением. В малоуглеродистой стали мелко или крупно пластинчатый перлит может быть получен путем нагрева и при надлежащих скоростях охлаждения. Чистое а-железо (ферритовые кристаллы в малоуглеродистой стали)—очень мягкий, легко деформируемый металл. Возможно, что высокое значение резко выраженного предела текучести, которое наблюдается при испытаниях на растяжение нормализованной (отожженной при температуре, несколько превышающей критическую температуру 906° С, при которой а-железо перестает существовать) мягкой стали, состоящей из а-железа с несколькими сотыдш долями процента углерода и небольшими следами марганца, кремния и т. п., обусловлено мельчайшими твердыми частицами цементита, которые группируются по границам, разделяющим небольшие ферритовые зерна. Так как вообще легко деформируемые ферритовые кристаллы окружены твердой оболочкой, то они не деформируются ири низких напряжениях. Прочная оболочка не допускает деформации зерен, пока напряжения не достигнут высоких значений, достаточных для разрушения этой оболочки. Именно тогда и наблюдается перелом кривой напряжений—деформаций, отвечающий определенному пределу текучести металлов с [c.58]

Помимо резкого понижения прочности и появления хрупкости, жидкий адсорбционно-активный металл при высоких температурах и сравнительно малых скоростях деформирования приводит к понижению предела текучести и коэффициента упрочнения металла (пластифицируюш ее действие), о чем уже упоминалось выше при рассмотрении влияния смазок в процессе обработки металлов давлением. Напомним, что пластическое течение в кристаллах представляет собой зарождение и движение дислокаций в плоскости скольжения и их выход на поверхность кристалла. Как показал Е. Д. Щукин (1962), адсорбция поверхностно-активных веш еств влияет на взаимодействие дислокаций с поверхностью. Благодаря уменьшению поверхностной энергии деформируемого твердого тела в результате адсорбции происходит пластифицирование материала (выход дислокации на поверхность происходит при меньшем общем напряжении, а при постоянном внешнем напряжении в единицу времени выходит больше дислокаций, т. 0. происходит больше пластических сдвигов). Пластифицирующее действие расплавов аналогично действию органических адсорбционноактивных веществ — в обоих случаях облегчается выход дислокаций на поверхность. [c.438]

Гланной целью механической обработки деталей машин является ги)лучснис заданной геометрической формы, точности заданных размерен и шероховатости поверхностей. Однако в процессе механической обработки развиваются большие удельные усилия, металлы и сплавы в зоне обработки пластически деформируются и упрочняются, значительно повышается температура деформируемых слоев и изменяется их структура. Данные о степени упрочнения (наклепа) поверхностного слоя при основных технологических операциях обработки металлов приведены в табл. 2.3. [c.48]

Метод электроискрового легирования. С целью упрочнения поверхности изделий из алюминиевых сплавов с применением НП SiзN4 и разработана технология [47] электроискрового легирования (ЭИЛ). Технологию упрочнения отрабатывали на плоских заготовках, вырезанных из прессованных полос алюминиевого деформируемого сплава Д1. Предварительно упрочняемую поверхность промывали 10...15 мин в 15%-м растворе каустической соды при 363 К и сушили в потоке горячего воздуха. Затем в поверхность металла в течение 2 мин втирали НП. После этого с помощью установки Эми-трон-14 при использовании графитового электрода диаметром 6 мм (графит марки МПТ-6) осуществляли электроискровую обработку поверхности при круговых перемещениях электрода со скоростью о,07...0,09 мм/мин, частоте вибрации Г = 400 Гц и рабочем токе I р = 1А. Из упрочненных заготовок вырезали цилиндрические образцы диаметром 10 мм и высотой 15 мм. На приборе ПМТ-3 измеряли микротвердость (НУ) упрочненной поверхности. Испытания на износ проводили на машине МТ-2 при возвратно-поступательном перемещении образцов по контртелу из стали СтЗ в течение 3 ч при удельной нагрузке 10 Н/мм . В качестве смазки использовали трансформаторное масло, которое подавалось в зону трения непрерывно в автоматическом режиме. Износ определяли по потере массы образцов путем их взвешивания на аналитических весах ВЛА-200 до и после испытания. Полученные данные показали, что ЭИЛ поверхности образцов из сплава Д1 графитовым электродом повышает ее микротвердость в 1,8 раза по сравнению с необработанным сплавом (с 200 до 360 ед. НУ), обработка НП SiзN4 с последующим ЭИЛ графитовым электродом — в 1,87 раза (до 374 ед. НУ), а обработка НП Т1М и ЭИЛ графитовым электродом — в 2,26 раза (до 453 ед. НУ). При этом износ упрочненной поверхности уменьшился соответственно в 1,84 2,3 и в 4 раза. [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...